高中物理的優秀教案 篇一

三維教學目標

1、知識與技能

（1）知道波的疊加原理，知道什么是波的干涉條件、干涉現象和干涉圖樣；

（1）知道什么是波的衍射現象，知道波發生明顯衍射現象的條件；

（2）知道干涉現象、波的衍射現象都是波所特有的現象。

2、過程與方法：

3、情感、態度與價值觀：

教學重點：波的疊加原理、波的干涉條件、干涉現象和干涉圖樣、波發生明顯衍射現象的條件。

教學難點：波的干涉圖樣

教學方法：實驗演示

教學教具：長繩、發波水槽（電動雙振子）、音叉

（一）引入新課

大家都熟悉“聞其聲不見其人”的物理現象，這是什么原因呢？通過這節課的學習，我們就會知道，原來波遇到狹縫、小孔或較小的障礙物時會產生一種特有得現象，這就是波的衍射。

（二）進行新課

波在向前傳播遇到障礙物時，會發生波線彎曲，偏離原來的直線方向而繞到障礙物的背后繼續轉播，這種現象就叫做波的衍射。

1. 波的衍射

（1）波的衍射：波可以繞過障礙物繼續傳播，這種現象叫做波的衍射。

哪些現象是波的衍射現象？（在水塘里，微風激起的水波遇到露出水面的小石頭、蘆葦的細小的障礙物，會繞過它們繼續傳播。）

實驗：下面我們用水波槽和小擋板來做，請大家認真觀察。

現象：水波繞過小擋板繼續傳播。將小擋板換成長擋板，

重新做實驗：

現象：水波不能繞到長擋板的背后傳播。這個現象說明發生衍生的條件與障礙物的大小有關。

（2）衍射現象的條件

演示：在水波槽里放兩快小擋板，當中留一狹縫，觀察波源發出的水波通過窄縫后怎樣傳播。

第一、保持水波的波長不變，該變窄縫的寬度（由窄到寬），觀察波的傳播情況有什么變化。觀察到的現象：在窄縫的寬度跟波長相差不多的情況下，發生明顯的衍射現象。水波繞到擋板后面繼續傳播。（參見課本圖10-26甲）

在窄縫的寬度比波長大得多的情況下，波在擋板后面的傳播就如同光線沿直線傳播一樣，在擋板后面留下了“陰影區”。（參見課本圖10-26乙）

第二、保持窄縫的寬度不變，改變水波的波長（由小到大），將實驗現象用投影儀投影在大屏幕上。可以看到：在窄縫不變的情況下，波長越長，衍射現象越明顯。

將課本圖10-27中的甲、乙、丙一起投影在屏幕上，它們是做衍射實驗時拍下的照片。甲中波長是窄縫寬度的3/10，乙中波長是窄縫寬度的5/10，丙中波長是窄縫寬度的7/10。

通過對比可以看出：窄縫寬度跟波長相差不多時，有明顯的衍射現象。

窄縫寬度比波長大得多時，衍射現象越不明顯。窄縫寬度與波長相比非常大時，水波將直線傳播，觀察不到衍射現象。

結論：只有縫、孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長相差不多，或者比波長更小時，才能觀察到明顯的衍射現象。一切波都能發生衍射，衍射是波的特有現象。

2、波的疊加

我們有這樣的生活經驗：將兩塊石子投到水面上的兩個不同地方，會激起兩列圓形水波。它們相遇時會互相穿過，各自保持圓形波繼續前進，與一列水波單獨傳播時的情形完全一樣，這兩列水波互不干擾。

3、波的干涉

一般地說，振動頻率、振動方向都不相同的幾列波在介質中疊加時，情形是很復雜的。我們只討論一種最簡單的但卻是最重要的情形，就是兩個振動方向、振動頻率都相同的波源所發出的波的疊加。

演示：在發波水槽實驗裝置中，振動著的金屬薄片AB，使兩個小球S1、S2同步地上下振動，由于小球S1、S2與槽中的水面保持接觸，構成兩個波源，水面就產生兩列振動方向相同、頻率也相同的波，這樣的兩列波相遇時產生的現象如課本圖10－29所示。為什么會產生這種現象呢？我們可以用波的疊加原理來解釋。

課本圖10－30所示的是產生上述現象的示意圖。S1和S2表示兩列波的波源，它們所產生的波分別用兩組同心圓表示，實線圓弧表示波峰中央，虛線圓弧表示波谷中央。

某一時刻，如果介質中某點正處在這兩列波的波峰中央相遇處[課本圖10－30所示中的a點]，則該點(a點)的位移是正向最大值，等于兩列波的振幅之和。經過半個周期，兩列波各前進了半個波長的距離，a點就處在這兩列波的波谷中央相遇處，該點（a點）的位移就是負向最大值。再經過半個周期，a點又處在兩列波的波峰中央相遇處。這樣，a點的振幅就等于兩列波的振幅之和，所以a點的振動總是最強的。這些振動最強的點都分布在課本圖10－30中畫出的粗實線上。

某一時刻，介質中另一點如果正處在一列波的波峰中央和另一列波的波谷中央相遇處[課本圖10－30中的b點]，該點位移等于兩列波的振幅之差。經過半個周期，該點就處在一列波的波谷中央和另一列波的波峰中央相遇處，再經過半個周期，該點又處在一列波的波峰中央和另一列波的波谷中央相遇處。這樣，該點振動的振幅就等于兩列波的振幅之差，所以該點的振動總是最弱的。如果兩列波的振幅相等，這一點的振幅就等于零。這就是為什么在某些區域水面呈現平靜的原因。這些振動最弱的點都分布在課本圖10－30中畫出的粗虛線上。可以看出，振動最強的區域和振動最弱的區域是相互間隔開的。

頻率相同的波，疊加時形成某些區域的振動始終加強，另一些區域的振動始終減弱，并且振動加強和振動減弱的區域相互間隔，這種現象叫做波的干涉(inerference)。形成的圖樣叫做干涉圖樣。

只有兩個頻率相同、振動方向相同的波源發出的波，疊加時才會獲得穩定的干涉圖樣，這樣的波源叫做相干波源，它們發出的波叫做相干波。不僅水波，一切波都能發生干涉，干涉現象是一切波都具有的重要特征之一。

演示：敲擊音叉使其發聲，然后轉動音叉，就可以聽到聲音忽強忽弱。這就是聲波的干涉現象。

（1）做波的干涉：頻率相同的波，疊加時形成某些區域的振動始終加強，另一些區域的振動始終減弱，并且振動加強和振動減弱的區域相互間隔，這種現象叫做波的干涉。形成的圖樣叫做干涉圖樣。

（2）特點：干涉現象是一切波都具有的現象。

（3）產生條件：兩列波的頻率必須相同。

高中物理教案 篇二

一、教學目標

1.理解功的概念：

(1)知道做機械功的兩個不可缺少的因素，知道做功和工作的區別；

(2)知道當力與位移方向的夾角大于90時，力對物體做負功，或說物體克服這個力做了功。

2.掌握功的計算：

(1)知道計算機械功的公式W=Fscos知道在國際單位制中，功的單位是焦耳(J);知道功是標量。

(2)能夠用公式W=Fscos進行有關計算。

二、重點、難點分析

1.重點是使學生在理解力對物體做功的兩個要素的基礎上掌握機械功的計算公式。

2.物體在力的方向上的位移與物體運動的位移容易混淆，這是難點。

3.要使學生對負功的意義有所認識，也較困難，也是難點。

三、教具

帶有牽引細線的滑塊(或小車)。

四、主要教學過程

(一)引入新課

功這個詞我們并不陌生，初中物理中學習過功的一些初步知識，今天我們又來學習功的有關知識，絕不是簡單地重復，而是要使我們對功的認識再提高一步。

(二)教學過程設計

1.功的概念

先請同學回顧一下初中學過的與功的概念密切相關的如下兩個問題：什么叫做功？誰對誰做功？然后做如下總結并板書：

(1)如果一個物體受到力的作用，并且在力的方向上發生了位移，物理學中就說這個力對物體做了功。

然后演示用水平拉力使滑塊沿拉力方向在講桌上滑動一段距離，并將示意圖畫到黑板上，如圖1所示，與同學一起討論如下問題：在上述過程中，拉力F對滑塊是否做了功？滑塊所受的重力mg對滑塊是否做了功？桌面對滑塊的支持力N是否對滑塊做了功？強調指出，分析一個力是否對物體做功，關鍵是要看受力物體在這個力的方向上是否有位移。至此可作出如下總結并板書：

(2)在物理學中，力和物體在力的方向上發生的位移，是做功的兩個不可缺少的因素。

2.功的公式

就圖1提出：力F使滑塊發生位移s這個過程中，F對滑塊做了多少功如何計算？由同學回答出如下計算公式：W=Fs。就此再進一步提問：如果細繩斜向上拉滑塊，如圖2所示，這種情況下滑塊沿F方向的位移是多少？與同學一起分析并得出這一位移為s cos 。至此按功的前一公式即可得到如下計算公式：

W=Fscos

再根據公式W=Fs做啟發式提問：按此公式考慮，只要F與s在同一直線上，乘起來就可以求得力對物體所做的功。在圖2中，我們是將位移分解到F的方向上，如果我們將力F分解到物體位移s的方向上，看看能得到什么結果？至此在圖2中將F分解到s的方向上得到這個分力為Fcos，再與s相乘，結果仍然是W=Fscos。就此指出，計算一個力對物體所做的功的大小，與力F的大小、物體位移s的大小及F和s二者方向之間的夾角有關，且此計算公式有普遍意義(對計算機械功而言)。至此作出如下板書：

W=Fscos

力對物體所做的功，等于力的大小、位移的大小、力和位移的夾角的余弦三者的乘積。

接下來給出F=100N、s=5m、=37，與同學一起計算功W，得出W=400Nm。就此說明1Nm這個功的大小被規定為功的單位，為方便起見，取名為焦耳，符號為J，即1J=1Nm。最后明確板書為：

在國際單位制中，功的單位是焦耳(J)

1J=1Nm

3.正功、負功

(1)首先對功的計算公式W=Fscos的可能值與學生共同討論。從cos 的可能值入手討論，指出功W可能為正值、負值或零，再進一步說明，力F與s間夾角的取值范圍，最后總結并作如下板書：

當090時，cos為正值， W為正值，稱為力對物體做正功，或稱為力對物體做功。

當=90時，cos=0，W=0，力對物體做零功，即力對物體不做功。

當90180時，cos為負值， W為負值，稱為力對物體做負功，或說物體克服這個力做功。

(2)與學生一起先討論功的物理意義，然后再說明正功、負功的物理意義。

①提出功是描述什么的物理量這個問題與學生討論。結合圖1，使學生注意到力作用滑塊并持續使滑塊在力的方向上運動，發生了一段位移，引導學生認識其特征是力在空間位移上逐漸累積的作用過程。

然后就此提出：這個累積作用過程到底累積什么？舉如下兩個事例啟發學生思考：

a.一輛手推車上裝有很多貨物，搬運工推車要用很大的力。向前推一段距離就要休息一會兒，然后有了力氣再推車走。

b.如果要你將重物從一樓向六樓上搬，搬運過程中會有什么感覺？

首先使學生意識到上述兩個過程都是人用力對物體做功的過程，都要消耗體能。就此指出做功過程是能量轉化過程，做功越多，能量轉化得越多，因而功是能量轉化的量度。能量是標量，相應功也是標量。板書如下：

功是描述力在空間位移上累積作用的物理量。功是能量轉化的量度，功是標量。

②在上述對功的意義認識的基礎上，討論正功和負功的意義，得出如下認識并板書：

正功的意義是：力對物體做功向物體提供能量，即受力物體獲得了能量。

負功的意義是：物體克服外力做功，向外輸出能量(以消耗自身的能量為代價)，即負功表示物體失去了能量。

4.例題講解或討論

例1.課本p.110上的〔例題〕是功的計算公式的應用示范。分析過程中應使學生明確：推力F對箱子所做的功，實際上就是推力F的水平分力Fcos對箱子所做的功，而推力 F的豎直分力Fsin與位移s的方向是垂直的，對箱子不做功。

例2.如圖3所示，ABCD為畫在水平地面上的`正方形，其邊長為a，P為靜止于A點的物體。用水平力F沿直線 AB拉物體緩慢滑動到B點停下，然后仍用水平力F沿直線BC拉物體滑動到C點停下，接下來仍用水平力F沿直線CD拉物體滑動到D點停下，最后仍用水平力F沿直線DA拉物體滑動到A點停下。若后三段運動中物體也是緩慢的，求全過程中水平力F對物體所做的功是多少？

此例題先讓學生做，然后找出一個所得結果是W=0的學生發言，此時會有學生反對，并能說出W=4Fa才是正確結果。讓后者講其思路和做法，然后總結，使學生明確在每一段位移a中，力F都與a同方向，做功為Fa，四個過程加起來就是4Fa。強調：功的概念中的位移是在這個力的方向上的位移，而不能簡單地與物體運動的位移畫等號。要結合物理過程做具體分析。

例3.如圖4所示，F1和F2是作用在物體P上的兩個水平恒力，大小分別為：F1=3N，F2=4N，在這兩個力共同作用下，使物體P由靜止開始沿水平面移動5m距離的過程中，它們對物體各做多少功？它們對物體做功的代數和是多少？F1、F2的合力對P做多少功？

此例題要解決兩個方面的問題，一是強化功的計算公式的正確應用，糾正學生中出現的錯誤，即不注意力與位移方向的分析，直接用3N乘5m、4N乘5m這種低級錯誤，引導學生注意在題目沒有給出位移方向時，應該根據動力學和運動學知識作出符合實際的判斷；二是通過例題得到的結果，使學生知道一個物體所受合力對物體所做的功。等于各個力對物體所做的功的代數和，并從合力功與分力功所遵從的運算法則，深化功是標量的認識。

解答過程如下：位移在F1、F2方向上的分量分別為s1=3m、s2=4m，F1對P做功為9J，F2對P做功為16J，二者的代數和為25J。F1、F2的合力為5N，物體的位移與合力方向相同，合力對物體做功為W=Fs=5N5m=25J。

例4.如圖5所示。A為靜止在水平桌面上的物體，其右側固定著一個定滑輪O，跨過定滑輪的細繩的P端固定在墻壁上，于細繩的另一端Q用水平力F向右拉，物體向右滑動s的過程中，力F對物體做多少功？(上、下兩段繩均保持水平)

本例題仍重點解決計算功時對力和位移這兩個要素的分析。如果著眼于受力物體，它受到水平向右的力為兩條繩的拉力，合力為2F。因而合力對物體所做的功為W=2Fs;如果著眼于繩子的Q端，即力F的作用點，則可知物體向右發主s位移過程中，Q點的位移為2s，因而力F拉繩所做的功W=F2s=2Fs。兩種不同處理方法結果是相同的。

五、課堂小結

1.對功的概念和功的物理意義的主要內容作必要的重復(包括正功和負功的意義)。

2.對功的計算公式及其應用的主要問題再作些強調。

六、說明

1.考慮到功的定義式W=Fscos與課本上講的功的公式相同，特別是對式中s的解釋不一，有物體位移與力的作用點的位移之分，因而沒有給出明確的功的定義的文字表達。實際問題中會用功的公式正確進行計算就可以了。從例題4可以看出，定義一個力對物體所做的功，將位移解釋為力的作用點在力的方向上的位移是比較恰當的。如果將位移解釋為受力物體在力的方向上的位移，學生會得出W=Fs這一錯誤結果，還會理直氣壯地堅持錯誤，糾正起來就困難多了。

2.由于對功的物理意義的講解是初步的，因而對正功、負功的物理意義的講解也是初步的。這節課中只是講到受力物體得到能量還是失去能量這個程度。在學習了機械能守恒定律之后，再進一步作出說明。在機械能守恒的物理過程中，有重力做功，地球上的一個物體的機械能并沒有增加，因而正、負功的意義就不能用能量得失關系去說明了。在這種情況下，重力做正功，表示勢能向動能轉化；重力做負功，表示動能向勢能轉化，這里的正功、負功不再表示能量得失，而是表示能量轉化方向的。

高中物理教案 篇三

一、教學目標：

(一)知識與技能

1.理解重力勢能的概念，強調“勢”的含義，會用重力勢能的定義進行計算。

2.理解重力勢能的變化和重力做功的關系，知道重力做功與路徑無關。

3.知道重力勢能的相對性和系統性。

(二)過程與方法

用所學功的概念推導重力做功與路徑的關系，親身感受知識的建立過程。

(三)情感、態度與價值觀

滲透從對生活中有關物理現象的觀察，得到物理結論的方法，激發和培養學生探索自然規律的興趣。

二、教學重難點：

1.教學重點：重力勢能的概念及重力做功跟物體重力勢能改變的關系。

2.教學難點：重力勢能的相對性和系統性。

三、教學過程：

(一)新課引入

我們在追尋守恒量一節中找到了一個不變的量，并把它叫作能量。對于能量是如何來定義或是量度的呢？我們物理學中是通過功能關系來定義，并規定：功是能量轉化的量度。實際上，物體做功的過程就是能量轉化的過程。比如：把一個質量為m的物塊舉高，物塊要克服重力做功的過程中，同時伴隨著它的重力勢能也在變化。這節課，我們就從重力做功的角度來定量地研究重力勢能的表達式。[板書：重力勢能]

(二)新課教學

1.重力做的功[板書]

提問1：前面我們提到恒力做功(除摩擦力外)有什么特點？如1，小球在力F作用下由A點運動到B點過程中，力F做功怎么求？

(學生)答：恒力做功與物體運動的路徑無關，只與初末位置有關。力F做的功為：。

總結：對于給定的物體，其重力所做的功應該也有這個特點。

(1)重力做功的特點：

重力對物體做的功只跟它的起點和終點的位置有關，與物體運動的路徑無關。[板書]

提問2：怎么來證明呢？(讓學生看書思考一下)

教師提示：如2所示，物體由A點沿三條不同的路徑運動到B點的過程中，重力做的功為多少？(這里用到了微元思想)

總結：在這個過程中，重力所做的功都為：，得證重力做功與其運動路徑無關，只與初末位置有關。

擴展：對于今后凡是碰到哪個力做功與路徑無關，我們都可以引入一個相應的勢能概念。

(2)重力做功的表達式：。

提問3：回過來看一看，既然功是能量轉化的量度，表達式的右邊表示的是什么？

總結：表示的能量之差，、就應該是物體在初末位置所對應的能量。也就是說就是我們尋找的重力勢能的表達式。

2.重力勢能[板書]

(1)定義：物體所受的重力與其所處的高度的`乘積。

(2)表達式：。

(3)理解：①狀態量，②標量，③單位：焦耳(J)。

(4)特點：

①具有相對性。因高度h具有相對性，重力勢能也具有相對性。

提問4：對于講桌上的粉筆盒，它所處的高度是多少？(等待學生思考)

要確定高度就必須先確定一個參考平面。我們把所選的參考平面認為勢能為零。物體處在零勢能面之上，就認為勢能為正；處在零勢能面之下，就認為勢能為負。

提問5：物體大小形狀不能忽略時，它距參考平面的高度怎么來確定？(等待學生思考)

物體大小形狀不能忽略時，它距參考平面的高度應是物體重心到參考面的高度。如3所示。

②重力勢能有正負，正負表示大小。

③具有系統性。物體的重力是地球施加的，如果沒有地球，就不可能受到重力作用。重力勢能應該歸物體和地球所共有的。

例1 如4所示，質量m=0.5kg的小球，從桌面以上高h1=1.2m的A點下落到地面的B點，桌面高h2=0.8m。

(1)在表格中的空白處按要求填入數據。

所選擇的的參考平面

小球在A點的重力勢能

小球在B點的重力勢能

整個過程中小球重力做的功

整個下落過程中小球重力勢能的變化

桌面

地面

(2)如果下落時有空氣阻力，表格中的數據是否會改變？

3.重力勢能與重力做功的關系[板書]

上面重力做功的表達式就可以寫成：。

討論：當重力做正功時，重力勢能就要減小，即。當重力做負功時，重力勢能就要增加，即。

重力勢能的變化定義為：。(與參考面的選取無關。)

提問6：我們發現例1中，整個過程中小球重力做的功與整個下落過程中小球重力勢能的變化成什么關系？

總結：重力勢能的變化與重力做功的關系：。

例2 質量為m的均勻鏈條長為L，開始放在光滑的水平桌面上時，有的長度懸在桌面邊緣，如5所示，松手后，鏈條滑離桌面，問從開始到鏈條剛滑離桌面過程中重力勢能變化了多少？

四、課堂小結：

1.重力做功的特點：與路徑無關，只與起點和終點的高度差有關。

2.重力勢能：。

3.重力勢能具有相對性與系統性，具有正負且表示大小。

4.重力做功與重力勢能變化的關系：。

五、作業布置：

課本66頁問題與練習第2、4題。

讀書破萬卷下筆如有神，以上就是我為大家整理的3篇《高中物理教案》，希望對您有一些參考價值。